低浓度哇巴因对缺氧豚鼠基底动脉的调节作用

论文摘要

脑血管意外（CVA）或称脑卒中（Stroke）,已经成为威胁人类生命的第三大死因。约20%的病人会在一个月内死亡,50%的幸存者也会留下严重的后遗症,只有30%的病人恢复后可以独立生活,但仍遗留有神经方面的损伤。由于出血性脑卒中死亡率很高,所以CVA病人90%是缺血性脑卒中。缺血性脑卒中主要是由于供氧不足引起的。大脑本身不能储藏营养物质,其主要营养来源有赖于脑部的血液循环。缺氧可以引起神经元损伤、能量代谢障碍、和一些神经症状,可破坏血管的功能,且容易引起严重的脑出血。作为维持细胞基本生理功能的关键酶,Na+, K+-ATP酶在缺氧中所发挥的作用越来越受到重视。当缺氧发生时,ATP的合成发生障碍,从而抑制了Na+, K+-ATP酶离子泵的功能,使细胞内钠离子浓度升高,从而导致脑水肿;高浓度的钠离子又可进一步逆转钠钙交换,从而导致细胞内钙离子浓度升高,这是缺氧是细胞出现钙超载的主要原因。Na+, K+-ATP酶是否参与了豚鼠基底动脉对于缺氧的肌原性反应的调节,此时所产生的肌原性反应是否能够对抗缺氧性舒张?这是本试验首先所要阐明的问题。其次,我们想证实低浓度哇巴因是否可以作用于Na+, K+-ATP酶,从而增强血管的肌原性反应。目的:采用微血管直径测定仪,观察哇巴因及缺氧对离体豚鼠基底动脉直径影响,从而研究豚鼠基底动脉Na+, K+-ATP酶的特性,以及低浓度哇巴因是否通过Na+, K+-ATP酶对缺氧基底动脉的直径产生调节作用。方法:急性分离250g左右雄性豚鼠基底动脉,选择无分支段0.5mm连同其前后各2mm血管,穿套于Pressure Myogragh System Model 120CP浴槽中两根极细玻璃电极上,并结扎固定,管腔给予70mmHg压力,并在实验过程中持续向浴槽内通入95%O2+5%CO2混合气。稳定一小时后分别采用表面灌流给药,观察不同浓度哇巴因对豚鼠基底动脉直径的影响,以探讨缺氧对基底动脉Na+, K+-ATP酶α亚基分布及其对哇巴因亲和力的影响, 1nM哇巴因对豚鼠基底动脉缺氧性舒张的影响、1nM哇巴因对豚鼠基底动脉肌原性反应的影响以及缺氧及低浓度哇巴因和缺氧对血管收缩剂K+-PSS作用的影响。结果:1血管稳定性实验本实验结果表明,完整内皮和去内皮的血管标本制备完成后,持续以常氧PSS灌流60min,灌流前后其血管直径变化分别为0.3±1.2μm和0.3±1.4μm,无显著差异（P>0.05）,且当间隔1小时前后分别给予40mM K+-PSS时,内皮完整组血管收缩幅度分别为51.1±5.8%和49.6±7.4%,而去内皮组则为52.3±6.2%和49.8±6.5%（P>0.05）,二者之间无显著性差别（P>0.05）,提示本实验条件下,豚鼠基底动脉反应活性至少可以保持60min。2缺氧对血管直径的影响实验结果表明,内皮完整对照组血管经常氧PSS灌流60min后,直径增加0.3±1.2μm,而内皮完整缺氧组血管经无氧PSS灌流60min后,直径增加4.8±1.7μm,增加幅度较对照组显著为大（P<0.01）。去内皮对照组血管经常氧PSS灌流60min后,直径增加0.3±1.4μm,而去内皮缺氧组血管经无氧PSS灌流60min后,直径增加5.2±1.9μm,增加幅度明显大于去内皮对照组（P<0.01）,但与内皮完整缺氧组对比无显著性差异（P>0.05）。提示在70mmHg压力下,缺氧可引起豚鼠基底动脉明显舒张,且此舒张无内皮依赖性。3低浓度哇巴因对基底动脉缺氧性舒张的影响从实验结果可以看出,常氧对照组血管灌流60min PSS后,血管直径变化-0.2±1.2μm。单纯缺氧组血管预缺氧30min后继续灌流无氧PSS 30min,血管直径增加2.5±1.0μm,显著强于常氧对照组（P<0.01）。哇巴因组血管预缺氧30min后,再灌流含10-9M哇巴因的无氧PSS 30min,血管直径增加3.0±1.1μm,也显著强于常氧对照组（P<0.01）,但与单纯缺氧组没有明显差别（P>0.05）,提示低浓度哇巴因并不影响缺氧所致豚鼠基底动脉的舒张反应。4低浓度哇巴因对缺氧基底动脉肌原性反应的影响实验结果表明,内皮完整常氧组血管以含1nM哇巴因的PSS灌流30min时,由灌流0min时的333.5±23.43μm收缩至325.17±22.98μm ,灌流60min时,收缩至323.33±22.93μm,均与灌流0min时的直径有显著差异（P<0.05）。当内皮完整缺氧组血管预先用1nM哇巴因灌流30min后,血管直径则自灌流0min时的338.9±11.4μm收缩至329.6±13.3μm,有显著性差异（P<0.05）,然后换用含1nM哇巴因的PSS继续灌流使其缺氧30min后,血管进而收缩至302.5±14.9μm,较灌流0min和30min时均有显著性差异（P<0.05或0.01）,但去内皮缺氧组的血管预先用1nM哇巴因孵育30min后,其直径只自灌流0min时的337.0±19.2μm收缩至336.1±18.0μm ,无显著性差异（P>0.05）,继续灌流含1nM哇巴因的无氧PSS 30min后,也仅收缩至328.8±23.4μm与灌流0min和30min时均无显著性差异（P>0.05）。这些结果提示,1nM哇巴因单独作用不仅可引起豚鼠基底动脉收缩,也可明显增强血管在缺氧状态下的肌原性反应,但是,后者只能发生在内皮完整的血管,表现出明显的内皮依赖性。5低浓度哇巴因对高钾所致缺氧基底动脉收缩作用的影响对照组、缺氧组及哇巴因缺氧组血管经高钾液灌流时,均在4分钟内随灌流时间延长而收缩增强,灌流高钾液后第1、2、3、4分钟时的血管收缩幅度,在对照组分别为30±17.8μm、54.4±21.9μm、68±23.7μm和72.8±25.1μm,在缺氧组分别为为40.6±16.9μm、74.8±22.7μm、86.8±21.9μm和83.6±23.4μm,且无氧灌流时血管直径的变化曲线明显左移。而哇巴因缺氧组分别为61.4±20.8μm、97.2±20.4μm、102.6±22.8μm和103.6±23.1μm,且无氧灌流时血管直径的变化曲线进一步左移。提示,单纯缺氧虽然会引起血管舒张,但有收缩剂K+-PSS存在时,缺氧可以增加血管对收缩剂K+-PSS的敏感性,低浓度哇巴因可以进一步增加缺氧血管对此收缩剂的敏感性。6缺氧对豚鼠基底动脉Na+, K+-ATP酶α亚基亲和力的影响实验结果表明,不管是在常氧状态下还是在缺氧状态下,血管收缩幅度均随哇巴因浓度升高而增大.对?OD-OUA量效曲线以两个α亚基两个结合位点模式进行曲线拟合,可得到两条最佳拟合曲线,其结果提示,无论在常氧状态下还是在缺氧状态下,豚鼠基底动脉的Na+, K+-ATP酶既存在高亲和力α亚基（α2和/或α3亚基）,也存在低亲和力α亚基（α1亚基）。所不同的是,在常氧情况下,高亲和力α亚基与哇巴因结合的kD值为5.3×10-10M,低亲和力α亚基的kD值为1.26×10-6M;而在缺氧情况下,高亲和力α亚基的kD值为1.57×10-7M,低亲和力α亚基的kD值为9.89×10-6M。由以上结果可知,缺氧可明显降低豚鼠基底动脉Na+, K+-ATP酶α亚基结合哇巴因的亲和力,且对高亲和力α亚基的影响较低亲和力α亚基更为明显,其中缺氧可使豚鼠基底动脉Na+, K+-ATP酶高亲和力α亚基对哇巴因的亲和力降低约500倍;使低亲和力α亚基的亲和力仅降低8倍。结论:缺氧可引起豚鼠基底动脉明显舒张,且此舒张无内皮依赖性,但是缺氧却可以增加血管对于收缩剂K+-PSS的反应性。1nM哇巴因不影响豚鼠基底动脉的缺氧性舒张,但可以增强血管的肌原性反应以及缺氧血管对收缩剂的敏感性。豚鼠基底动脉既存在Na+, K+-ATP酶高亲和力催化亚基（α2和或α3亚基）,也存在低亲和力催化亚基α1亚基。缺氧可明显降低豚鼠基底动脉Na+, K+-ATP酶α亚基结合哇巴因的亲和力,且对高亲和力α亚基的影响较低亲和力α亚基更为明显。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 研究论文 低浓度哇巴因对缺氧豚鼠基底动脉的调节作用
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述 血管内皮对钠泵的调节作用
• 致谢
• 个人简历